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用各種物理手段（電場、磁場、壓力、摻雜等）創(chuàng)造新的物態(tài)或調(diào)控不同量子物態(tài)是凝聚態(tài)物理領(lǐng)域廣受關(guān)注的研究前沿，并有巨大的應(yīng)用前景。而超短脈沖激光的飛速發(fā)展使得光激發(fā)調(diào)控復(fù)雜量子材料的晶體結(jié)構(gòu)和電子性質(zhì)成為可能。層狀過渡金屬二硫化物MoTe2可以形成幾種不同的晶體結(jié)構(gòu)并具有不同的物理性質(zhì)或拓撲能帶結(jié)構(gòu)，為調(diào)控或切換不同結(jié)構(gòu)相變提供了可能性。最近量子材料科學(xué)中心王楠林課題組和合作者利用超快泵浦探測和時間分辨的二次諧波探測技術(shù)，研究了MoTe2中兩個半金屬相之間激光誘導(dǎo)的亞皮秒時間尺度的結(jié)構(gòu)相變。 MoTe2是由MoTe6八面體結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的原子層沿c方向堆疊形成的二維材料系統(tǒng)，不同的堆疊方式具有不同晶體對稱性。1T-MoTe2在室溫時是單斜的1T’相，隨著溫度降低在250K時發(fā)生結(jié)構(gòu)相變，轉(zhuǎn)變成正交的T_d相，其中可以存在第二類外爾費米子。王楠林課題組通過實驗發(fā)現(xiàn)高強度的近紅外激光脈沖可以在亞皮秒時間尺度內(nèi)將中心反演對稱性破缺的T_d相驅(qū)動到具有中心反演對稱的1T’相。該相變發(fā)生的最明顯的特征是時間分辨的反射率變化中橫向剪切振蕩聲子的消失和二次諧波強度的急劇下降。通過選擇和改變激發(fā)脈沖的脈寬和波長，從實驗上排除了激光加熱效應(yīng)。該項研究首次在超快亞皮秒尺度內(nèi)實現(xiàn)了激光誘導(dǎo)的非加熱效應(yīng)引起的MoTe2晶體中第二類Weyl半金屬相與正常半金屬相的超快結(jié)構(gòu)相變。它為超快激光控制固體的拓撲特性開辟了新的可能性，使超快激光激發(fā)的拓撲開關(guān)器件具有潛在的實際應(yīng)用價值。 該工作于2019年5月22日在線發(fā)表于著名學(xué)術(shù)期刊Physical Review X（Phys. Rev. X 9, 021036 (2019)），第一作者為量子材料中心博士生張夢瑤，王楠林教授和其研究組的董濤博士是通訊作者，量子材料科學(xué)中心王健教授研究組為該工作提供了樣品。該項研究得到國家自然科學(xué)基金委員會、國家重點研究開發(fā)項目等項目的支持。

團隊基于纖維增強復(fù)合材料低密度，高強度,材料性能可設(shè)計性強，抗腐蝕性和耐久性能好等特點，已開發(fā)出汽車的引擎蓋、車門、行李箱蓋、翼子板、后視鏡、方向盤、排擋頭、懸架彈簧、電池箱等汽車輕量化零部件，以及軌道車輛地板、內(nèi)壁板、座椅、衛(wèi)生間產(chǎn)品，相應(yīng)成果在科協(xié)年會上得到李源潮、萬鋼等國家領(lǐng)導(dǎo)人肯定，人民日報等媒體進行報道。

項目成果/簡介:團隊基于纖維增強復(fù)合材料低密度，高強度,材料性能可設(shè)計性強，抗腐蝕性和耐久性能好等特點，已開發(fā)出汽車的引擎蓋、車門、行李箱蓋、翼子板、后視鏡、方向盤、排擋頭、懸架彈簧、電池箱等汽車輕量化零部件，以及軌道車輛地板、內(nèi)壁板、座椅、衛(wèi)生間產(chǎn)品，相應(yīng)成果在科協(xié)年會上得到李源潮、萬鋼等國家領(lǐng)導(dǎo)人肯定，人民日報等媒體進行報道。應(yīng)用范圍:材料的輕量化，就是在保證汽車、軌道交通等零部件的強度和安全性能的前提下，盡可能地降低汽車、軌道交通的整備質(zhì)量，從而提高汽車、軌道交通的動力性，減少燃料消耗，降低排氣污染。由于環(huán)保和節(jié)能的需要，汽車、軌道交通的輕量化已經(jīng)成為世界汽車、軌道交通發(fā)展的潮流，本成果具有較廣闊的用途和市場應(yīng)用前景。

本成果發(fā)明的一類芳香雜環(huán)酮或酮醌類化合物作為鋰離子二次電池正極材料，是以具有芳香雜環(huán)酮或酮醌為電化學(xué)氧化還原位點的有機化合物，包括芳香雜環(huán)酮和芳香雜環(huán)酮醌類衍生物。該類化合物以芳香共軛酮或酮醌骨架上的羰基與鋰離子的反應(yīng)為作用機制并以羰基為反應(yīng)活性位點，酮羰基、酮醌羰基是都是有機化合物正極材料中普遍使用的活性官能團之一，能夠用于實現(xiàn)較高的比容量、更正的氧化還原電位和更高的放電電位，并作為高比容量、高循環(huán)性能的鋰離子正極材料。 該類

一種摻雜鋅和鈷的氫氧化鎳/碳納米復(fù)合材料，包括碳材料粉末基底和負載在碳材料粉末基底上的摻 雜鋅和鈷的氫氧化鎳，所述碳材料粉末的質(zhì)量百分比為 1wt.％～99wt.％，所述鎳、鋅和鈷的摩爾比為 80-98：1-10：1-10。其制法為：將碳材料粉末與溶劑加入到反應(yīng)器中，超聲波振動處理，得到充分潤濕 的碳材料；將鎳鹽、鈷鹽及鋅鹽加入到超純水中，配制成混合反應(yīng)溶液；將混合反應(yīng)溶液加入到充分潤 濕的碳材料中，以噴霧的方式加入強堿水溶液，過濾，洗滌、干燥

本發(fā)明公開了一種金剛石-立方氮化硼萬能型超硬刀具材料和刀具及其制備方法，其特點是以金剛石和立方氮化硼為原料，經(jīng)預(yù)處理與成型后，將坯件裝配燒結(jié)單元放入高溫高壓裝置中，在壓強為7-25GPa溫度為1000-2700℃，燒結(jié)固溶強化10s～30min，獲得晶粒大小均勻，晶界嚴密閉合，金剛石與立方氮化硼晶界之間硼、碳、氮原子形成高原子密度、三維網(wǎng)狀、強共價鍵的致密結(jié)構(gòu)金剛石-立方氮化硼萬能型超硬刀具材料；再將萬能型超硬刀具材料加工成等高的圓柱體，兩端拋光平整之后加工成邊長和厚度均為2～3mm的三角柱體，在真空度1x10-3Pa,溫度800℃與鋼質(zhì)合金基底焊接，然后用激光加工成半徑為0.4～0.8mm的刀尖圓弧的超硬合金刀具。

過使用金屬元素錸摻雜的方式，成功優(yōu)化了樣品的電學(xué)性能。團隊發(fā)現(xiàn)，適量的錸元素摻雜能夠調(diào)控Sb2Te3(GeTe)12的載流子濃度以提高其功率因子。同時，團隊運用球差矯正透射電子顯微鏡清楚地捕捉到了樣品中的二維缺陷以及鍺析出物在摻雜前后的尺寸變化，大量文獻表明，材料內(nèi)部的這些缺陷會強烈的散射聲子，進一步降低材料的晶格熱導(dǎo)率。該工作使得Sb2Te3(GeTe)12基熱電材料的總體熱電性能得到大幅優(yōu)化，在773 K溫度下的熱電優(yōu)值達到了2.25，晶格熱導(dǎo)

借鑒高分子膜的加工技術(shù)，孫道峰教授團隊利用HOF是由高可逆性氫鍵連接而成的特點，通過熔鑄法制備了首例HOF多晶膜，并研究了其壓力響應(yīng)的氣體滲透性能。

雜化材料中的離子鍵可有效地提高材料的穩(wěn)定性和在有機溶劑中的溶解性，為高質(zhì)量薄膜器件制備提供了便利。